JPS6243192B2 - - Google Patents

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JPS6243192B2
JPS6243192B2 JP1682477A JP1682477A JPS6243192B2 JP S6243192 B2 JPS6243192 B2 JP S6243192B2 JP 1682477 A JP1682477 A JP 1682477A JP 1682477 A JP1682477 A JP 1682477A JP S6243192 B2 JPS6243192 B2 JP S6243192B2
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JP
Japan
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row
display elements
column
rows
turned
Prior art date
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Application number
JP1682477A
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Japanese (ja)
Other versions
JPS53102696A (en
Inventor
Akira Tsuzuki
Hiroo Fujita
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Citizen Watch Co Ltd
Original Assignee
Citizen Watch Co Ltd
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Publication date
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Priority to GB24571/77A priority patent/GB1581221A/en
Priority to DE2727010A priority patent/DE2727010C3/en
Publication of JPS53102696A publication Critical patent/JPS53102696A/en
Priority to US06/099,805 priority patent/US4465999A/en
Publication of JPS6243192B2 publication Critical patent/JPS6243192B2/ja
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  • Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)
  • Electric Clocks (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)
  • Control Of Indicators Other Than Cathode Ray Tubes (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

〔産業上の利用分野〕 本発明は液晶、電界弾性変形物質、白熱体、発
熱体と感温発色物質等を用いた表示板で、その光
学的特性が印加した電圧の実効値にほぼ依存して
いる表示要素をマトリツクス状に電極接続した表
示装置に関する。 〔従来の技術の欠点〕 まず最初に、マトリツクス駆動方式の良さを表
わすために用いられる動作マージンという用語に
ついて説明する。 マトリツクス駆動方式では表示要素をn行m列
に配置し、行の電極に電圧r(t)の行駆動信号
を印加し列の電極に電圧C(t)の列駆動信号を
印加する。その交点の表示要素には駆動信号の一
周期Tについて の実効値をもつた電圧が印加される。表示したい
パタンにしたがつて、ある表示要素には高い実効
電圧が印加された状態(以後オン状態という)他
の表示要素には低い実効電圧が印加された状態
(以後オフ状態という)になるよう駆動信号rと
Cの波形を与えたとき、オン状態の表示要素の中
で印加される電圧の最小のものVpoとオフ状態の
表示要素の中で印加され電圧の最大のものVpff
との比即ち α=Vpo/Vpff をその駆動方式の動作マージンと呼ぶ。Vpo、V
pffの絶対値そのものは電源電圧によつて変わる
が、動作マージンは駆動方式できまつてしまう定
数であり、駆動方式の良否をきめる目安となる。 ツイスト型ネマチツク液晶表示では電圧の変化
に対する光学特性変化がかなりなだらかなため動
作マージンが1.7〜2程度の駆動方式でないと良
いコントラストが得られず、特に時計表示などの
ように広い温度範囲で電源電圧変動にも耐えて美
しい反射型表示を要求される用途には動作マージ
ンが少しでも大きい方が良い。 従来技術に於ける動作マージンについて述べ
る。 従来の駆動方式ではn行のマトリツクスを駆動
する場合行駆動信号は表示パタンには無関係に一
定の信号波形でしかも行信号相互間に対称性のあ
る波形を採用し、2のn乗種類のあらゆるパタン
の組み合わせが表示可能な駆動信号体系をもつた
駆動信号を行及び列の電極に印加していたので、
動作マージンは小さく例えば2電源3値レベルの
電源を使用した1/2バイアス法では、α=√(+
3)/(n−1)4電源4値レベルの電源を使用
した1/3バイアス法では、α=√(+8)で
あつたので4桁以上の行をもつたマトリツクスを
駆動するのはかなり困難であつた。 従来の駆動法について詳細に検討してみると、
2のn乗種類のパタンの中で駆動しやすい即ち動
作マージンを大きくしやすいパタンと駆動しにく
い即ち動作マージンを大きくする上でネツクにな
る悪いパタンとがあり、実際の動作マージンをき
めているのは特定パタンの組み合わせがいくつか
の列の間に生じた場合である。このような最悪パ
タンを含むすべてのパタンに対応できる駆動体系
をもつた駆動信号を従来の駆動方式が採用してい
るため動作マージンが小さくおさえられていた。 〔本発明の要点〕 実用的な数字、文字、グラフ、アニメーシヨン
等の表示ではオンになる表示要素とオフになる表
示要素がある程度関連性をもつていることが多
く、表示要素の接続配列を考慮すれば2のn乗種
類のすべてのパタンに対応できることは必要では
ない。 本発明では最悪パタンが生じないように、ある
いはさらに駆動しやすいパタンの組み合わせだけ
が生じるように表示要素の接続配列を行なうとと
もに、表示すべきパタンに適した駆動体系を採用
し動作マージンの大きいあるいは電源数の少ない
駆動信号を行を及び列の電極に印加するようにし
たので、コントラストの良い美しい表示を容易に
得ることができ、特に時計や電卓など反射型ツイ
スト型ネマチツク液晶表示を用いた表示装置に使
用すると効果がある。 〔電圧波形のベクトル表現〕 以後の説明のために駆動信号波形のベクトル表
現について述べる。駆動信号波形の一周期をいく
つかの区間t1,t2………tjに区切りそれぞれの区
間内では駆動信号は同一電位にあるようにする。
一周期の時間をT、i番の区間の巾をti駆動信
号の電位をeiとすると、eiiをi番目の
要素とするj次元ベクトルeを定義し、駆動信号
波形Eとj次元直交座標上の点eを対応づける。
n個の方形波の電圧信号F1(t),F2(t),…
……Fr(t)を区間の区切り方を同じにしてベ
クトルに対応させるときf1,f2………foになつた
とする。座標点fkとflの距離は信号波形Fk
lの電位差の実効値に等しい。また別の区間の
区切り方で信号波形F1,F2………Foがベクトル
f1′,f2′………fo′に変換されたとする。座標点
f1,f2………foとf1′,f2′………fo′とは合同であ
る。 即ち、f1,f2………foとf1′,f2′………fo′とは
回転移動平行移動反転変換により重ね合わせるこ
とができる。ベクトルから信号波形への変換も上
の手順を逆に行なうことによつて行なわれる。こ
の際も区間の区切り方については一義的でないの
でベクトルf1,f2………foを信号波形に変換した
ときF1(t),F2(t)………Fo(t)の他に
F1′(t),F2′(t)………Fo′(t)に変換す
る事ができる。しかしベクトルf1,f2………fo
びその回転移動平行移動反転変換して得られるベ
クトルf1′,f2′………fo′から変換した信号波形
F1,F2………Foの組みは表示要素に印加される
実効電圧の観点から全く等しい性質を持つ一つの
集合を作る。回転移動、平行移動の際にi番目の
要素をすべてのベクトルについて0にできれば次
元を1次さげる事もでき、またすべてのベクトル
に0の要素をつけ加えて次元を増すこともでき
る。 〔行駆動信号の対称性〕 行駆動信号の対称性を次のように定義する。 行駆動信号r1(t),r2(t)………ro(t)
について、行駆動信号電位の各瞬間毎の平均値を
r0(t)、即ち とすると、駆動信号の一周期Tについて、 1/T∫T(ri−r02dt がiによらず一定値R2に等しく、 1/T∫T(ri−rj2dt がiとjが等しくないときには、i、jによらず
一定値2nR2/(n−1)に等しいとき、行駆動
信号が対称性を持つと言うことにする。この条件
はベクトル表現で云うとr1,r2………roが重心
点r0を中心とするn−1次元球面上にあり、nが
3以上の場合には三点ri,rj,rkが一辺√
22(−1)の正三角形をなすという事で
ある。 〔オン電圧オフ電圧と駆動波形との関係〕 n行中w行の表示素子をオンにし(n−w)行
をオフにする列の列駆動信号をC(t)とする。
オフ状態にある表示要素にかかる電圧の自乗和 はオフの行の信号の平均値pff()即ち を用いて、 と表わすことができ、オン状態の表示要素にかか
る電圧の自乗和 はオンの行の信号の平均値po()を用いて と表わされる。 〔駆動波形の局所的最適化〕 Spffを一定に保つたままSpoを最大にするに
は、ベクトル表現で直線rpff,rpoの延長上にC
をとればよい。 正の係数Aを用い
[Industrial Application Field] The present invention relates to a display board using a liquid crystal, an electroelastic deformable material, an incandescent material, a heating material, a thermosensitive coloring material, etc., and the optical characteristics of the display board are substantially dependent on the effective value of the applied voltage. The present invention relates to a display device in which display elements are connected with electrodes in a matrix. [Disadvantages of the Prior Art] First, the term "operation margin" used to express the merits of the matrix drive system will be explained. In the matrix driving method, display elements are arranged in n rows and m columns, and a row drive signal of voltage r(t) is applied to the row electrodes, and a column drive signal of voltage C(t) is applied to the column electrodes. The display element at the intersection shows one period T of the drive signal. A voltage with an effective value of is applied. According to the pattern to be displayed, a state in which a high effective voltage is applied to some display elements (hereinafter referred to as the on state) and a state in which a low effective voltage is applied to other display elements (hereinafter referred to as the off state) is set. When the waveforms of the drive signals r and C are given, the minimum voltage applied among the display elements in the on state is Vpo , and the maximum voltage applied among the display elements in the off state is Vpff.
The ratio of α=V po /V pff is called the operating margin of the drive method. V po , V
Although the absolute value of pff itself changes depending on the power supply voltage, the operating margin is a constant that cannot be determined by the driving method, and is a guideline for determining the quality of the driving method. In a twisted nematic liquid crystal display, the optical characteristics change quite gradually in response to changes in voltage, so good contrast cannot be obtained unless the driving method has an operating margin of about 1.7 to 2. Especially when displaying a clock, etc., the power supply voltage changes over a wide temperature range. For applications that require a beautiful reflective display that can withstand fluctuations, it is better to have as much operating margin as possible. The operating margin in the conventional technology will be described. In the conventional driving method, when driving a matrix of n rows, the row drive signals have a constant signal waveform regardless of the display pattern, and waveforms with symmetry between the row signals are used. Since a drive signal with a drive signal system that can display a combination of patterns was applied to the row and column electrodes,
The operating margin is small, for example, in the 1/2 bias method using a 3-level power supply with two power supplies, α=√(+
3)/(n-1) 4 power supplies In the 1/3 bias method using a 4-level power supply, α = √ (+8), so it is quite difficult to drive a matrix with rows of 4 or more digits. It was difficult. If we consider the conventional drive method in detail,
Among the 2 n-power types of patterns, there are patterns that are easy to drive, that is, easy to increase the operating margin, and patterns that are difficult to drive, that is, bad patterns that become a hindrance in increasing the operating margin, and the actual operating margin is determined. This is the case when a combination of specific patterns occurs between several columns. Since the conventional drive system employs a drive signal having a drive system that can handle all patterns including the worst pattern, the operating margin has been kept small. [Key Points of the Invention] In practical displays of numbers, characters, graphs, animations, etc., the display elements that are turned on and the display elements that are turned off often have some degree of relationship. Taking this into consideration, it is not necessary to be able to deal with all 2 to the nth power of patterns. In the present invention, the display elements are connected and arranged so that the worst-case pattern does not occur, or only a combination of patterns that are easy to drive is generated, and a drive system suitable for the pattern to be displayed is adopted, and a drive system with a large operating margin or Since a drive signal with a small number of power supplies is applied to the row and column electrodes, beautiful displays with good contrast can be easily obtained, especially for displays using reflective twisted nematic liquid crystal displays such as watches and calculators. It is effective when used in equipment. [Vector representation of voltage waveform] For the sake of the following explanation, vector representation of the drive signal waveform will be described. One period of the drive signal waveform is divided into several sections t 1 , t 2 , . . . t j , and the drive signal is at the same potential within each section.
Assuming that the time of one cycle is T, the width of the i-th section is t i , and the potential of the drive signal is e i , a j-dimensional vector e with e ii as the i-th element is defined, and the drive signal waveform E and Point e on the j-dimensional orthogonal coordinates is associated with each other.
n square wave voltage signals F 1 (t), F 2 (t),...
. . . When F r (t) is made to correspond to vectors by using the same method of dividing the intervals, it becomes f 1 , f 2 . . . f o . The distance between the coordinate points f k and f l is equal to the effective value of the potential difference between the signal waveforms F k and F l . In addition, the signal waveforms F 1 , F 2 ...... F o are vectors by dividing the sections in another way.
Suppose that f 1 ′, f 2 ′...... are converted into f o ′. coordinate point
f 1 , f 2 . . . f o and f 1 ′, f 2 ′ . . . f o ′ are congruent. That is, f 1 , f 2 , . . . , f o and f 1 ′, f 2 , . Conversion from a vector to a signal waveform is also performed by reversing the above procedure. In this case, too, there is no unambiguous way to divide the sections, so when the vectors f 1 , f 2 ......f o are converted into signal waveforms, F 1 (t), F 2 (t) ...... F o (t) apart from
F 1 '(t), F 2 '(t)...... Can be converted into F o '(t). However, the signal waveforms converted from the vectors f 1 , f 2 ......f o and the vectors f 1 ′, f 2 ′...f o ′ obtained by rotational translation translation inversion transformation
The set of F 1 , F 2 . . . F o forms a set having exactly the same properties from the viewpoint of the effective voltage applied to the display element. If the i-th element can be set to 0 for all vectors during rotational movement or translation, the dimension can be reduced by one order, or it is also possible to increase the dimension by adding a 0 element to all vectors. [Symmetry of row drive signals] The symmetry of row drive signals is defined as follows. Row drive signal r 1 (t), r 2 (t)...r o (t)
, the average value of the row drive signal potential at each instant is
r 0 (t), i.e. Then, for one period T of the drive signal, 1/T∫ T (r i −r 0 ) 2 dt is equal to a constant value R 2 regardless of i, and 1/T∫ T (r i −r j ) 2 When dt is equal to a constant value 2nR 2 /(n-1) regardless of i and j when i and j are not equal, the row drive signal is said to have symmetry. In terms of vector expression, this condition is expressed as r 1 , r 2 . j , r k on one side √
This means that it forms an equilateral triangle of 2 2 (-1). [Relationship between on-voltage off-voltage and drive waveform] Let C(t) be a column drive signal for a column that turns on display elements in rows w of n rows and turns off rows (n-w).
Sum of squares of voltage across display elements in off state is the average value of the signal in the off row pff (), i.e. Using, can be expressed as the sum of squares of the voltage applied to the display element in the on state. is the average value of the ON row signal po () using It is expressed as [Local optimization of drive waveform] In order to maximize S po while keeping S pff constant, C on the extension of the straight lines r pff and r po in vector representation.
All you have to do is take . Using a positive coefficient A (

〔駆動波形の全体的な最適化と最悪パタン〕[Overall optimization of drive waveform and worst-case pattern]

これらの式を基にして最悪パタンのオン表示要
素数kとその時の最適なAの値を決定できる。そ
の手順は(イ)Vpo の値を仮にきめる(ロ)1から(n
−1)までのwについてそれぞれVpo に対応す
るAの値を求める。(ハ)1から(n−1)までのw
についてそれぞれのAに対応するVpff を求
め、w=0の場合も含めてその最大値を(Vpff
naxとする。 これらの手順により、(Vpff naxがVpo
関数として求まつたことになり、動作マージンを
最大にするようにVpo がきまり(Vpff nax
きめているwが最悪パタンのオン表示要素数kに
なる。これは計算でも求められるが第1図をもと
にして考えると見通しが良い。第1図はVpo
pff を横軸にVpff を縦軸に取つてwをパラ
メタに上式の関係を示したもので点(0、R2)を
通る放物線群2,3,4,5………6となる。 Vpo 一定なる関係は勾配−1の直線1で表わ
され、手順(ハ)のVpff の値は直線1と放物線
2,3,4,5,6との交点で表わされ、(Vpff
naxはその交点の中でも最も左上の交点7にな
る。 Vpo をかえると(Vpff naxを示す点は曲線
の最大のものを結んで作られた曲線(図上太線で
示す)8に沿つて移動する。動作マージンαが大
きいためには、Vpff /(Vpo −Vpff )が小
さいほど良いから、曲線8上に点Pを置いたと
き、原点0とPを結び直線が曲線と接するように
するのが最善であり、それがあらゆるパタンの組
み合わせが表示可能な駆動信号体系のもつ動作マ
ージンが越えることのできない限界を示す。 これを数式で表現すると、 n≧3では不等式 を満足する整数kがただ一つ存在し、直線OPは
オン表示要素数w=kの放物線に接することがわ
かる。このとき定数Aと動作マージンαは、 である。 n=2のときは点Pはw=0の直線とw=1の
放物線の交点になり、 A=2、α=3である。 あらゆるパタンの組み合わせ可能な駆動信号体
系の中で実用的なもの例えば従来の1/2バイアス
法や1/3バイアス法では電源電圧や電源数の制約
のために必ずしも理想的なAの値をもつ列駆動信
号が作れるとは限らないが、それでもn行中k個
の表示要素をオンにする状態が動作マージンを制
約している事は変わらない。 最悪パタンはn≧3ではn行中k行の表示要素
をオンにし(n−k)個のオフにする列がすべて
の組み合わせで同時に存在する事であり、n=2
では1行をオン1行をオフにする列が2種類と2
行をオフにする列とが同時に存在する事である。 〔本発明の構成〕 従来の表示装置では、一本の列電極にn個の表
示要素が連結されているとき、それぞれの表示要
素が独立にオン状態オフ状態をとるものとし、2
n通りのオンオフ状態に対処するような駆動方式
を行なつていた。 上に述べたように、n行中k個の表示要素がオ
ン状態になるような表示は理論的に最も困難であ
り、それ故に高い駆動マージンを得ることができ
なかつた。 本発明では、このような表示困難なパタンを表
示しないように限定し、制約条件がゆるめられた
中で駆動波形を最適化し、動作マージンを増大さ
せようとするものである。 これを具体的に表現すると、kより小さい整数
をs、kより大きい整数をlとする。表示の制約
条件は、 (a) 同時にオン状態になる表示要素の個数がs以
下であるか或いはl以上である。云いかえる
と、オン状態の表示要素の個数がS+1からl
−1までの数にならないようにする。 (b) 同時にオン状態になる表示要素の個数がl以
上である。云いかえるとオン状態の表示要素の
個数がl−1以下にならないようにする。 のいずれかとする。 これに対応して、第1図の放物線1,2………
のうち、s+1番からl−1番目までの放物線が
除かれるため、曲線8は従来の方式より下にふく
れてくる。駆動波形の最適点である点Pは、より
下の方に移るので動作マージンαを大きくする事
が可能になる。 直線OPがs番目の放物線と点Pで接する場合
には、s個の表示要素をオン状態に、n−s個の
表示要素をオフ状態にする列を駆動する時のAの
最適値はA=√(−1)(−)であ
り、直線OPがl番目の放物線と点Pで接する場
合には、l個の表示要素をオン状態に、n−l個
の表示要素をオフ状態にする列を駆動する時のA
の最適値はA=√(−1)(−)であ
り、点Pが、s番目の放物線とl番目の放物線の
交点になる場合には、s個の表示要素をオン状態
にn−s個の表示要素をオフ状態にする列と、l
個の表示要素をオン状態にn−l個の表示要素を
オフ状態にする列とを駆動する時のAの最適値は
A=2/n−s−lである。 本発明の構成は上記(a)及び(b)の条件下で、i番
目の行電極に与える駆動波形ri(t)とし、
Based on these equations, the number k of on-display elements in the worst pattern and the optimal value of A at that time can be determined. The procedure is (a) tentatively determine the value of V po 2 , and (b) from 1 to (n
The value of A corresponding to V po 2 is determined for each w up to -1). (c)w from 1 to (n-1)
Find V pff 2 corresponding to each A for each A, and calculate its maximum value as (V pff
2 ) Nax . Through these steps, (V pff 2 ) nax has been found as a function of V po 2 , and w, which determines (V pff 2 ) nax , is determined so that V po 2 is determined to maximize the operating margin. The number of on-display elements in the worst pattern is k. This can be determined by calculation, but it is easier to predict based on Figure 1. Figure 1 shows V po 2
The above equation is shown with V pff 2 on the horizontal axis and V pff 2 on the vertical axis, and w as a parameter, and the group of parabolas 2, 3, 4, 5 passing through the point (0, R 2 ) is... It becomes 6. The constant relationship of V po 2 is represented by straight line 1 with a slope of -1, and the value of V pff 2 in step (c) is represented by the intersections of straight line 1 and parabolas 2, 3, 4, 5, and 6, (V pff
2 ) nax is the upper left intersection 7 among the intersections. When V po 2 is changed (V pff 2 ), the point indicating nax moves along a curve 8 (indicated by a thick line in the figure) created by connecting the maximum curves. In order for the operating margin α to be large, the smaller V pff 2 /(V po 2 −V pff 2 ), the better. Therefore, when point P is placed on curve 8, a straight line connecting origin 0 and P touches the curve. This represents a limit that cannot be exceeded by the operating margin of the drive signal system capable of displaying any combination of patterns. Expressing this mathematically, if n≧3, there is an inequality It can be seen that there is only one integer k that satisfies , and that the straight line OP is tangent to a parabola with the number of on-display elements w=k. At this time, the constant A and the operating margin α are It is. When n=2, point P is the intersection of the straight line with w=0 and the parabola with w=1, and A=2 and α=3. Practical drive signal systems that can be combined with all patterns, such as the conventional 1/2 bias method and 1/3 bias method, do not necessarily have an ideal value of A due to restrictions on power supply voltage and number of power supplies. Although it is not always possible to generate a column drive signal, the state in which k display elements in n rows are turned on still limits the operating margin. The worst pattern is that when n≧3, there are columns that turn on display elements in k rows out of n rows and turn them off (n-k) at the same time in all combinations, so n=2
So, there are 2 types of columns and 2 columns that turn 1 row on and 1 row off.
The column that turns off the row exists at the same time. [Structure of the present invention] In a conventional display device, when n display elements are connected to one column electrode, each display element independently assumes an on state and an off state;
The drive system was designed to handle n types of on/off states. As mentioned above, it is theoretically most difficult to display a display in which k display elements in n rows are turned on, and therefore it has been impossible to obtain a high driving margin. The present invention aims to limit the display of such difficult-to-display patterns, optimize the drive waveform under relaxed constraints, and increase the operating margin. Expressing this concretely, let s be an integer smaller than k, and l be an integer larger than k. The display constraints are as follows: (a) The number of display elements that are turned on at the same time is less than or equal to s or greater than or equal to l. In other words, the number of display elements in the on state is from S+1 to l.
Make sure that the number does not exceed -1. (b) The number of display elements that are turned on at the same time is l or more. In other words, the number of display elements in the on state is prevented from becoming less than l-1. Choose one of the following. Corresponding to this, parabolas 1, 2 in Fig. 1...
Among them, the parabolas from s+1 to l-1 are removed, so the curve 8 swells lower than in the conventional method. Since the point P, which is the optimum point of the drive waveform, moves lower, it becomes possible to increase the operating margin α. If the straight line OP touches the sth parabola at point P, the optimal value of A when driving a column that turns s display elements on and n−s display elements off is A. =√(-1)(-), and if the straight line OP touches the l-th parabola at point P, then l display elements are turned on and n-l display elements are turned off. A when driving columns
The optimal value of is A=√(-1)(-), and when point P is the intersection of the sth parabola and the lth parabola, s display elements are turned on and n−s a column that turns off display elements, and l
The optimum value of A when driving a column that turns on display elements and turns n-l display elements off is A=2/n-s-l. The configuration of the present invention is such that under the conditions (a) and (b) above, the drive waveform r i (t) is applied to the i-th row electrode,

〔実施例による説明〕[Explanation based on examples]

次に本発明の第1の実施例を第2図第3図につ
いて説明する。第2図イ,ロは時刻表示装置に応
用した場合の表示要素の組み合わせ配列したもの
で第2図イは行電極21,22,23の接続を示
し、第2図ロは列電極24〜31の接続を示す。 このように接続することでどの列電極をとり出
して見ても1行の表示要素がオンに他の2行の表
示要素がオフになる状態は発生しない。このよう
にすると最悪パタンがなくなり、しかもオン表示
数wがk=1になる状態がすべて除かれている。
n=3の場合について第1図と同様の図を描きw
=k=1の曲線を除外して考えるとこの時には次
に動作マージンを制約する悪いパタンはw=s=
0とw=l=2の交点になる事がわかる。 この時の理想的なAの値は2、動作マージンの
限界は√7になることがわかる。列電極25は行
電極21との交点に十桁代の表示要素32を行電
極23との交点にlセグメントを表わす表示要素
33を持ち一方がオン一方がオフとなる状態をも
つが、列電極25は行電極22との交点の表示要
素をもつていないからここで云う悪いパタンであ
る一行をオン2行をオフにする状態にはならな
い。 例えば表示要素32と33のうち一方がオンの
ときは行電極22に対してもオンになる駆動信号
を供給し、表示要素32と33が同時にオフにな
るときは行電極22に対してもオフになる駆動信
号を供給すればよい。 また列電極29は4つの表示要素をもつている
がαセグメントを示す表示要素34とdセグメン
トを示す表示要素35は同一であると考えてよ
い。 次の悪いパタンである。オン表示要素数w=2
のパタンでオフになる表示要素のある行が同時に
3つの行に発生する場合があるから行駆動信号を
非対称にする事は改善に役立たない。行駆動信号
が対称であるときめればベクトル表現で行駆動信
号r1,r2,r3は半径Rの円周上正三角形の頂点に
ある。全部の行をオフにする列の列駆動信号C0
は正三角形の中心付近にある事が望ましい。第
1、2行をオンに第3行をオフにする列の列駆動
信号C12は行駆動信号r3との距離をRとし、r1,r2
から最も遠い点にきめるのがよい。3行を同時に
オンする列の列駆動信号C123はr1,r2,r3から少
くともC12−r1の距離以上に離れていなければな
らないから第3図イに示すような理想的な位置を
与えると動作マージンは限界の√7まで増すこと
ができる。即ちr1,r2,r3は点C0を中心とする半
径Rの円周上にあり、かつ正三角形をなしてい
る。三点C12,C13,C23も点C0を中心とする半径
2Rの円周上にあり正三角形をなし、三点
C13r2C0,C23r1C0,C12r3C0はそれぞれ直線上に
並ぶ。 また、これは後に説明するように次の規則で表
現できる。即ち、r1,r2,r3はC0を中心とする正
三角形の頂点であり、行aと行bをオンにする列
駆動信号Cabは、raとrbの平均値abとr1,r2
r3の平均値C0を結ぶ直線をその距離の2倍だけ延
ばした位置にある。またC123は図の上に現われて
いないが、紙面と垂直にC0から√6Rだけ離れ
た位置にある。第3図ロに示すように第3図イの
図形を三次元空間に斜に置くと各点が格子点とぴ
つたり一致し、4電値5値レベルを用いて駆動で
きることがわかる。第3図ロのベクトルをx座標
を区間t1にy座標を区間t2にz座標を区間t3対応
付けて駆動信号波形に変換したものを第4図イに
示す。 また第3図イの図形を少し変形して第3図ハに
示すように構子点に当てはめると、2電源3値レ
ベルの信号に変換できることがわかる。この波形
図を第4図ロに示す。この動作マージンは√5に
なる。C0がr1,r2,r3平均値r0からずれている
事、C12がr1とr2の平均値12とr0を結ぶ直線の延
長上にない事によつてこの程度の動作マージンの
低下をまねいている。波形は本質的な半周期のみ
を示し、あとの半周期は直流成分がでないように
反転波形をつけ加えるとよい。 第5図、第6図について第2の実施例を説明す
る。第5図は数字表示装置に応用した場合の表示
要素の組み合わせ配列したもので第5図イは行電
極の接続を示し第5図ロは列電極の接続を示す。
数字の0から9までの表示とゼロサプレスの状態
では小数点の表示はしない事から、どの列をとつ
ても1行の表示がオン他の3行の表示がオフにな
る状態は発生しない。w=4の場合について第1
図と同様の図を描きw=1の曲線を除外して考え
ると動作マージンを制約する悪いパタンはw=2
であり、A=1が理想的でこのとき動作マージン
は√113≒1.932であることがわかる。 このときの駆動信号の関係をベクトルで表現す
ると行駆動信号r1,r2,r3,r4は全部をオフにす
る列駆動信号C0を中心とする半径Rの球面上に
正4面体の頂点を占めている。第1行と第2行を
オンにする列駆動信号C12はr2とr3からRの距離
にあり、r1,r3から最も遠くなるようにする。 w=3、w=4については制約がゆるやかであ
り、かなりの自由度があるのでVpoの大きさが合
うようにあとからきめられる。C0とw=2の理
想的な列信号はベクトル表現で第6図のように3
次元格子点上できめられる。 これから4電源5値レベルの波形はすぐに得ら
れる。しかしこれは適当な座標変換をほどこすと
電源数はもつと減らすことができる。 第7図に2電源3値レベルの駆動波形の一例を
示す。 更に一般の場合には次のような手順で駆動信号
波形を求めることができる。アニメーシヨン表示
などでいくつかのオン表示要素数w=1、w=
2、w=3………w=l−1の列が出現しないよ
うに表示要素の組み合わせ配列ができたとする。
po −Vpff を横軸にVpff を縦軸にして、
1、2、3………l−1を除くwについて(2)式と
(3)式の関係をグラフに記し、曲線の最も上にある
ものを結ぶ曲線を作る。原点からその曲線に接続
を描くと、その接点がどの曲線上にあるかにより
悪いパタンのオン要素数がわかり、接点の座標か
ら悪いパタンの列を駆動する列駆動信号が求めら
れる。 最悪パタンを除くだけでなくオフになる表示要
素数を小さく制限した駆動信号体系は動作マージ
ンを大巾に改善するのでグラフ表示やシンボル表
示、アニメーシヨン表示等に大きい効果があり、
10行をこえるマトリツクス表示装置でも十分なコ
ントラストが得られる。 kをこえn未満の整数をlとし、一列の中にオ
ンになる表示要素数が1から(l−1)までにな
るパタンを表示する列が生じない第3の実施例を
説明する。 即ちwが0とl以上であるから悪いパタンはほ
ぼw=s=0とw=lの交点によつてきまる。A
の理想値は容易に計算でき、2/(n−l)とな
る。 動作マージンの限界は、 α=√1+4{(−1)(−) となる。駆動信号は次のようになる。ベクトル表
現で全部の行をオフにする列の列駆動信号C0
中心とする対称性のある行駆動信号を用い、l行
をオン、(n−l)行をオフにする列の列駆動信
号Clは全部の行駆動信号の平均r0とオフになる
表示要素の行の行駆動信号の平均値rpffを結ぶ
直線上にあつてCl,rpff,r0とがClとr0の距離
がr0,rpff距離の2倍の位置に並ぶのが理想であ
るが、多少のずれでは動作マージンをほとんど変
化しない。Cl以外の列駆動信号の決め方にはい
くつかある。(イ)Vpoの他がClと同じになるA値
を採用する。 この場合VpffはClのVpffより小さくなる。(ロ)
pffの値がClと同じになるAの値を採用する。
この場合VpoがClのVpoより大きくなるので液晶
表示などでは濃淡のむらが出て望ましくない。(ハ)
lと同じAの値を採用しVpo,Vpffがたりない
分は行駆動信号が同電位になる区間を設けてその
区間に列駆動信号に電位差を与えてVpo −Vpff
を一定にしたままVpo とVpff を増す。 このことはベクトル表現で云うと行駆動信号や
lの含まれる空間とは別の次元にCl以外の列駆
動信号を設ける事になる。(イ)(ロ)(ハ)の中間できめる
こともできる。第1の実施例はn=3、l=2、
第2の実施例はn=4、l=2の場合に相当す
る。 上のパタンから更に全部の行をオフにするパタ
ンがない第4の実施例を説明する。 n−l≦2の場合には動作マージンの限界は更
に増大する。n−l=3でn>9でも理論的には
上の場合とは異なるのだがその差はほとんど0で
ある。悪いパタンはl個の表示要素をオンに(n
−l)個をオフにするパタンになり、理想的なA
の値は、 √(−1){(−)} 動作マージンの限界は となる。n−l=1のときはA=1、動作マージ
ンは無限大となる。 この発明の表示装置で動作マージンがどのよう
に改善されるかを第8図に示す。縦軸は動作マー
ジンの理論限界値、横軸はマトリツクスの行数n
で81,82,83は最悪パタンを含むあらゆる
パタンの組み合わせが表示可能な駆動信号体系で
あつて81は1/2バイアス法、82は1/3バイアス
法によるものであり、83は駆動波形に制約をつ
けない場合の理論限界である。83〜87は本発
明の第1〜第4実施例に於る場合であり、84,
85,87はオン表示要素数が1から(l−1)
までのパタンを表示しない駆動信号体系で、84
はl=n−3、85はl=n−2、87はl=n
−1の場合である。また86はオン表示要素数が
1から(l−1)までのパタンを表示しない駆動
信号体系でl=n−2の場合である。 今までは駆動信号の対称性を前提に本発明の実
施例を説明してきたが、これからは対称性のない
駆動信号を用いる場合について説明する。それは
ある特定の行だけに悪いパタンが発現する場合で
ある。2行の表示要素をもつマトリツクスの場
合、行駆動信号は本来対称性をそなえているの
で、その非対称性が問題になるのは列駆動信号
と、実際に電位レベルに割りつける際の割りつけ
方である。3行以上の表示要素をもつマトリツク
スの場合は行駆動信号を非対称にしそれにつれ列
駆動信号も非対称にして動作マージンを改善する
ことができる。 本発明の第5の実施例について第9図を用いて
説明する。2行m列の表示要素を用いた際の最悪
パタンは第1行第2行共にオフ、第1行オン第2
行オフ、第2行オン第1行オフの3種パタンを表
示する列が同時に発生する場合である。今表示要
素の組み合わせによつて3番目のパタンが発生し
ないように出来るとしよう。列駆動信号の中で、
第1行第2行共にオフにするものをC0、第1行
のみオンにするものをC1、第1行第2行共にオ
ンにするものとC12とする。行駆動信号r1,r2
列駆動信号C0,C1,C12はベクトル表現で第9図
イのように並んでいるのが理想的である。r1
C0,r2,C1がこの順で一直線上に等間隔に並び、
距離r1,C1が距離r1,C12と距離r2,C12に等し
い。これを第9図ロのように格子点に割りあてる
と3電源4値レベルで動作マージンα=3となり
全てのパタンを表示できる駆動信号体系より1電
源少くてすむ。またこのように割りあてると列駆
動信号の電位レベルが0と2Rの2レベルで良
い。 第9図ハのように格子点に割りあてると2電源
3値レベルで駆動でき動作マージンは√6にな
る。 これは全てのパタンを表示可能な駆動信号体系
が同じ電源数で√5であるのに比べてかなり大き
くなる。これは従来のものが角r1,C0,r2と角
r1,r2,C1一方は直角一方は135゜であるため距
離C1,r1、を大きくとれなかつた事に起因する。 本発明では(ロ)では180゜(ハ)では共に120゜と大き
くとることができそれによつて大きい動作マージ
ンがとれる。第9図ハでC12の座標はこの次元内
にはなく、この次元内への射映した点が91で示
してあるがこれはr1,r2からほぼ等距離であれば
どこでもよい。(ロ)、(ハ)から駆動信号波形を作り出
すのは極めて容易であるから駆動信号波形の説明
は省略する。 オンになる行がr1である場合について説明した
が、オンになる行がr1とr2の交互に表われる場合
には行駆動信号をその都度交換してやればよく、
その操作はデコーダのわずかな改変で可能にな
る。また駆動信号のレベル全体をシフトしてもよ
い。 本発明の第6の実施例について第10図、第1
1図を用いて説明する。3行m列の表示要素を用
た際の最悪パタンは1行がオン2行がオフになる
パタンが3行のどれも同時にオンにするように出
現した時である。もしこのパタンが存在してもオ
ンになるパタンがきまつていれば非対称の行駆動
信号を用いて動作マージンを改善することができ
る。この実施例では1行がオンに2行がオフにな
る悪いパタンが第3行をオンにするように出現す
ることがない場合を述べる。行駆動信号r1,r2
r3と列駆動信号C0,C1,C2,C12,C13,C123との
関係は第10図のような配置がよい。即ち列駆動
信号はC0を中心とする半径Rの円周上にはある
が対称ではなくオンになる行同志の距離r1,r2
オンになる行とオンにならない行の距離r2,r3
び距離r1,r3より大きくなるようにしている。 この場合は距離r1,r2は距離r1,r3√2倍にな
る。これは距離C2r1,C2r3,C1r2,C1r3,C12r3
R以下で距離C1r1,C2r2,C12r1,C12r2の最小値
を最大にするようにした。 各座標点は一辺の長さが互に等しい正方形の格
子点に正確に一致したC123は紙面に垂直にC0から
距離2Rの位置にある。第10図をもとに駆動信
号の波形図を求めたものが第11図である。Cの
添字はオンにすべき行数を示し0はオンにする行
が全くないことを示す。 本発明の第7の実施例について第12図、第1
3図を用いて説明する。この実施例では悪いパタ
ンが第2行と第3行には表われない。即ち悪いパ
タンでオンになるのは第1行以外にはない場合に
ついて述べる。行駆動信号r1,r2,r3は列駆動信
号C0を中心とする半径Rの円周上にはあるが対
称ではなく、悪いパタンでオンになる行とオンに
ならない行との距離r1,r2とr1,r3はオンになら
ない行同志の距離r2,r3より大きくなるように
し、距離C1r2,C1r3,C12r3,C13r3がR以下で距
離C1r1,C12r1,C12r2,C13r1,C13r3の最小値を
最大になるように選んだので距離r1r2,r1r3は距
離r2r3の(1+√2)倍になつている。C123は紙
面に垂直にC0から距離√2+2〓2の位置にあ
る。 第13図は第12図をもとに駆動波形を描いた
ものでz軸方向を3番目の区間に変換する際にt3
を大きくして電源電圧が大きくなりすぎるのを防
いでいる。この時の動作マージンの限界は √4+2〓2である。第12図の図形は4点r3
C0 r2 C1が一辺Rの正方形であり、C12 C13 r1
それぞれその対角線上にあつて正方形の頂点から
の距離がRである。しかし第13図の電位レベル
はかなり複雑でV1を単位として表わすと、V2
(1+√2)V1、V3は√5+4〓2V1、V4は√4
+4〓2V1−V2である。 本発明の第8実施例を第14図を用いて説明す
る。この実施例では4行m列の表示要素を用いた
もので、1行がオン3行がオフになる悪いパタン
が第1行以上に出現しない場合である。行駆動信
号r1,r2,r3,r4は列駆動信号C0を中心とする半
径Rの球面上にあるが対称ではなく、悪いパタン
でオンになる行とオンにならない行との距離
r1r2,r1r3,r1r4はオンにならない行同志の距離
r2r3,r3r4,r4r2より大きくなるようにし、距離
C1r2,C1r3,C1r4,C34r2,C34r1,C23r1,C23r4
C24r1,C24r3をR以下で距離C1r2,C1r3,C1r4
C23r2,C23r3,C24r2,C24r4,C34r3,C34r4の最小
値を最大になるように選んだので距離r1r2は距離
r2r3、の√76倍になる。r2r3r4は1辺2√30
R/7の正三角形でその中心から3R/7の位置
にC0がある。この動作マージンは13/7にな
る。 本発明の第9実施例を第15図第16図第17
図第18図を用いて説明する。第15図イ,ロ、
第16図イ,ロは数字表示装置に応用した場合の
表示要素の組み合わせ配列したもので、第15,
16図イは行電極の接続を示し第15,16図ロ
は列電極の155,156接続を示している。1
51は第1行の電極152は第2行の電極153
は第3行の電極154は第4行の電極である。第
15図のイとロを組み合わせ、或いは第16図の
イとロを組み合わせると、数字の0から9までの
表示とゼロプレスの状態では小数点の表示はしな
い事から、列電極155,156のどの列をとつ
ても1行の表示がオン他の3行の表示がオフにな
る状態は発生しない上に、悪いパタンである2行
の表示要素がオン2行の表示要素がオフになるパ
タンが、すべての行に均等に起るのではなく第1
行と第2行、第1行と第3行、第2行と第3行を
オンにする以外の悪いパタンは発生しない。 したがつて、行信号を非対称にする事によつて
第2の実施例より一層動作マージンを増すことが
できる。第17図は行駆動信号r1,r2,r3,r4
列駆動信号C0,C12,C13,C23の理想的な位置関
係を示す図である。行駆動信号r1,r2,r3,r4
C0を中心とする半径Rの球面上に置くとともに
悪いパタンをオンにする上で均等にかかわり合つ
ているr1,r2,r3を正三角形に配置しオンになら
ない行r4は正三角形の中心の垂直上方に、距離
r1,r4が正三角形の一辺より小さくなるように置
く。距離12r3,C12r4,C13r2,C13r4,C23r1,C23r4
がR以下で距離C12r1,C12r2,C13r1,C13r3
C23r2,C23r3の最小値を最大にするように選ぶと
四辺形C0r3C12r4,C0r1C23r4,C0r2C13r4はいずれ
も一辺Rの正方形となり、距離r1r2はr4r1の√
32倍であり、動作マージンは2となる。 駆動信号の波形の一例を第18図に示す。第1
7図のx、y、z座標をそのまま区間t1,t2,t3
と対応させ電圧レベルが整数比になるようにt1
t2,t3の比を3:1:4にし、t4はt3/4にした。 本発明では駆動マージンを低下させるような最
悪パタンが生じないように、あるいは更に駆動し
やすいパタンの組み合わせだけが生じるように表
示要素の接続配列を行なうとともに、表示すべき
パタンに応じて少くとも最悪パタンを含む特定の
悪いパタンを表示しない駆動体系の駆動信号を行
及び列の電極に印加するようにしたので、コント
ラストの良い表示、温度特性や視角特性の良い表
示、駆動行数の増加、電源電位数の減少、駆動波
形の単純さ、など互に相反する要求の中で大きい
動作マージンを得ることができるようになりそれ
ぞれの要求を満足させる設計自由度を増し、すぐ
れた電気光学表示装置を提供することが可能とな
る。
Next, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 2 and 3. FIG. Figures 2A and 2B show the combined arrangement of display elements when applied to a time display device. Figure 2A shows the connections of the row electrodes 21, 22, 23, and Figure 2B shows the column electrodes 24 to 31. shows the connection. By connecting in this manner, no matter which column electrode is taken out and viewed, a state in which the display elements in one row are turned on and the display elements in the other two rows are turned off does not occur. This eliminates the worst case pattern, and also eliminates all situations where the number of on-displays w is k=1.
Draw a diagram similar to Figure 1 for the case of n = 3.
If we exclude the curve of =k=1, then the next bad pattern that restricts the operating margin is w=s=
It can be seen that this is the intersection of 0 and w=l=2. It can be seen that the ideal value of A at this time is 2, and the limit of the operating margin is √7. The column electrode 25 has a display element 32 representing a ten-digit number at the intersection with the row electrode 21, and a display element 33 representing an l segment at the intersection with the row electrode 23, so that one side is on and the other is off. 25 does not have a display element at the intersection with the row electrode 22, so the bad pattern referred to here, where one row is on and the second row is off, does not occur. For example, when one of the display elements 32 and 33 is on, a drive signal that turns on the row electrode 22 is also supplied, and when the display elements 32 and 33 are turned off at the same time, the row electrode 22 is also turned off. It is sufficient to supply a drive signal that becomes Furthermore, although the column electrode 29 has four display elements, the display element 34 indicating the α segment and the display element 35 indicating the d segment may be considered to be the same. This is the next bad pattern. Number of on-display elements w = 2
Since rows with display elements that are turned off in a pattern may occur in three rows at the same time, making the row drive signals asymmetrical does not help. If the row drive signals are symmetrical, the row drive signals r 1 , r 2 , and r 3 are located at the vertices of an equilateral triangle on the circumference with radius R in vector representation. Column drive signal C 0 for the column that turns off all rows
is preferably located near the center of the equilateral triangle. The column drive signal C 12 for the column that turns on the first and second rows and turns off the third row has a distance R from the row drive signal r 3 , and r 1 , r 2
It is best to choose the point farthest from. The column drive signal C 123 for the column that turns on three rows at the same time must be separated from r 1 , r 2 , and r 3 by at least a distance of C 12 − r 1 , so the ideal signal as shown in Figure 3 A is ideal. If a suitable position is given, the operating margin can be increased to the limit of √7. That is, r 1 , r 2 , and r 3 are located on the circumference of a circle with radius R centered on point C 0 and form an equilateral triangle. Three points C 12 , C 13 , C 23 also have radii centered on point C 0
It is on the circumference of 2R and forms an equilateral triangle, with three points
C 13 r 2 C 0 , C 23 r 1 C 0 , and C 12 r 3 C 0 are arranged on a straight line. Additionally, this can be expressed using the following rules as explained later. That is, r 1 , r 2 , r 3 are the vertices of an equilateral triangle centered on C 0 , and the column drive signal Cab that turns on rows a and b is the average value ab and r 1 , r2 ,
It is located at a position where the straight line connecting the average value C 0 of r 3 is extended twice the distance. Although C 123 does not appear on the diagram, it is located at a distance of √6R from C 0 perpendicular to the plane of the paper. As shown in FIG. 3B, if the figure in FIG. 3A is placed obliquely in a three-dimensional space, each point will exactly match the grid point, and it can be seen that it can be driven using four electric and five-value levels. The vector in FIG. 3B is converted into a drive signal waveform by associating the x coordinate with section t1 , the y coordinate with section t2 , and the z coordinate with section t3, and is shown in FIG. 4A. Furthermore, if the figure in FIG. 3A is slightly modified and applied to the structure points as shown in FIG. 3C, it can be seen that it can be converted into a signal of two power supply and three-level levels. This waveform diagram is shown in FIG. 4B. This operating margin is √5. This is due to the fact that C 0 deviates from the average value r 0 of r 1 , r 2 , r 3 , and that C 12 is not on the extension of the straight line connecting r 0 to the average value 12 of r 1 and r 2 . This results in a decrease in the operating margin of the device. The waveform should show only the essential half cycle, and an inverted waveform should be added to the remaining half cycles so that there is no DC component. A second embodiment will be described with reference to FIGS. 5 and 6. FIG. 5 shows a combined arrangement of display elements when applied to a numeric display device, where FIG. 5A shows connections of row electrodes and FIG. 5B shows connections of column electrodes.
Since the decimal point is not displayed in the display of numbers 0 to 9 and in the zero suppressed state, no matter which column is selected, a state in which the display of one row is on and the display of the other three rows is off does not occur. First for the case w=4
If you draw a diagram similar to the one shown in the figure and exclude the curve with w=1, the bad pattern that restricts the operating margin is w=2.
It can be seen that A=1 is ideal, and in this case, the operating margin is √113≈1.932. Expressing the relationship between the drive signals at this time as a vector, the row drive signals r 1 , r 2 , r 3 , r 4 form a regular tetrahedron on a spherical surface of radius R centered on the column drive signal C 0 that turns off all row drive signals. occupies the top position. The column drive signal C 12 that turns on the first and second rows is at a distance R from r 2 and r 3 and is farthest from r 1 and r 3 . For w=3 and w=4, the constraints are loose and there is a considerable degree of freedom, so the size of V po can be determined later. The ideal column signal with C 0 and w = 2 is expressed as a vector as shown in Figure 6.
It is determined on a dimensional grid point. From this, a waveform of 4 power supplies and 5 levels can be obtained immediately. However, the number of power supplies can be reduced by applying appropriate coordinate transformation. FIG. 7 shows an example of a drive waveform of two power supplies and three levels. Furthermore, in general cases, the drive signal waveform can be obtained by the following procedure. Number of on-display elements w=1, w= for animation display etc.
2. Suppose that a combination of display elements is arranged so that a column of w=3......w=l-1 does not appear.
With V po 2 - V pff 2 as the horizontal axis and V pff 2 as the vertical axis,
1, 2, 3...For w excluding l-1, equation (2) and
Write the relationship in equation (3) on a graph and create a curve that connects the topmost curve. When a connection is drawn from the origin to that curve, the number of ON elements of the bad pattern can be found based on which curve the point of contact is on, and the column drive signal that drives the column of the bad pattern can be determined from the coordinates of the point of contact. A drive signal system that not only removes the worst patterns but also limits the number of display elements that are turned off greatly improves the operating margin, which has a great effect on graph displays, symbol displays, animation displays, etc.
Sufficient contrast can be obtained even on matrix display devices with more than 10 lines. A third embodiment will be described in which an integer greater than k and less than n is defined as l, and there is no column displaying a pattern in which the number of display elements turned on is from 1 to (l-1) in one column. That is, since w is greater than 0 and l, a bad pattern is determined approximately by the intersection of w=s=0 and w=l. A
The ideal value of can be easily calculated and is 2/(n-l). The limit of the operating margin is α=√1+4{(-1)(-). The drive signal is as follows. Column drive signal for columns that turns off all rows in vector representation Column drive for columns that turns on l rows and turns off (n-l) rows using symmetrical row drive signals centered on C 0 The signal C l is on a straight line connecting the average r 0 of all row drive signals and the average value r pff of the row drive signals of the row of display elements that are turned off, and C l , r pff , r 0 are C l Ideally, the distance of r 0 should be twice the distance of r 0 and r pff , but a slight deviation will hardly change the operating margin. There are several ways to determine column drive signals other than C l . (b) Adopt the A value that makes everything other than V po the same as C l . In this case, V pff is smaller than V pff of C l . (B)
The value of A that makes the value of V pff the same as C l is adopted.
In this case, V po becomes larger than V po of C l , which is undesirable because it causes uneven shading in liquid crystal displays. (c)
The same value of A as C l is adopted, and when V po and V pff are insufficient, a section is provided where the row drive signals are at the same potential, and a potential difference is given to the column drive signal in that section, so that V po 2 - V pff
Increase V po 2 and V pff 2 while keeping 2 constant. In terms of vector expression, this means that column drive signals other than C l are provided in a dimension different from the space in which the row drive signals and C l are included. You can also decide between (a), (b), and (c). In the first example, n=3, l=2,
The second example corresponds to the case where n=4 and l=2. A fourth embodiment will be described in which there is no pattern for turning off all rows from the above pattern. In the case of n-l≦2, the limit of the operating margin increases further. Even if n-l=3 and n>9, the difference is theoretically different from the above case, but the difference is almost 0. A bad pattern turns on l display elements (n
-l) becomes a pattern that turns off the ideal A
The value of is √(-1) {(-)} The limit of operating margin is becomes. When n-l=1, A=1 and the operating margin becomes infinite. FIG. 8 shows how the operating margin is improved in the display device of the present invention. The vertical axis is the theoretical limit value of the operating margin, and the horizontal axis is the number of matrix rows n.
81, 82, and 83 are drive signal systems that can display any combination of patterns including the worst pattern; 81 is based on the 1/2 bias method, 82 is based on the 1/3 bias method, and 83 is based on the drive waveform. This is the theoretical limit without any constraints. 83 to 87 are cases in the first to fourth embodiments of the present invention, and 84,
For 85 and 87, the number of on-display elements is from 1 to (l-1)
With a drive signal system that does not display patterns up to 84
is l=n-3, 85 is l=n-2, 87 is l=n
-1 case. Further, 86 is a drive signal system that does not display a pattern in which the number of on-display elements is 1 to (l-1), and is the case where l=n-2. Up to now, the embodiments of the present invention have been described on the assumption that the drive signals are symmetrical, but from now on, the case where a drive signal without symmetry is used will be explained. This is a case where a bad pattern appears only in a certain line. In the case of a matrix with two rows of display elements, the row drive signals are inherently symmetrical, so the asymmetry becomes a problem with the column drive signals and how they are actually assigned to potential levels. It is. In the case of a matrix having three or more rows of display elements, the row drive signals can be made asymmetrical and, accordingly, the column drive signals can also be made asymmetrical to improve the operating margin. A fifth embodiment of the present invention will be described using FIG. 9. The worst pattern when using display elements with 2 rows and m columns is that both the 1st row and 2nd row are off, and the 1st row is on and the 2nd row is off.
This is a case where columns displaying three types of patterns: row off, second row on, first row off, occur simultaneously. Let's now assume that it is possible to prevent the third pattern from occurring by combining display elements. Among the column drive signals,
A case where both the first and second rows are turned off is C0 , a case where only the first line is turned on is C1 , and a case where both the first and second lines are turned on is C12 . Ideally, the row drive signals r 1 , r 2 and the column drive signals C 0 , C 1 , C 12 are arranged in vector representation as shown in FIG. 9A. r1 ,
C 0 , r 2 , and C 1 are arranged in this order on a straight line at equal intervals,
The distance r 1 , C 1 is equal to the distance r 1 , C 12 and the distance r 2 , C 12 . If this is assigned to the grid points as shown in FIG. 9B, the operation margin α=3 with three power supplies and four-value levels, which requires one less power supply than the drive signal system that can display all patterns. Further, when allocating in this way, the potential level of the column drive signal may be two levels, 0 and 2R. If it is assigned to the lattice points as shown in FIG. 9C, it can be driven with two power supplies and three levels, and the operating margin will be √6. This is considerably larger than the drive signal system capable of displaying all patterns with the same number of power supplies, which is √5. This is because the conventional one has angles r 1 , C 0 , r 2 and angles
This is due to the fact that the distances C 1 , r 1 could not be made large because one of r 1 , r 2 , and C 1 is at right angles and the other is 135°. In the present invention, both (b) and 180 degrees (c) can be set as large as 120 degrees, thereby providing a large operating margin. In FIG. 9C, the coordinates of C 12 are not within this dimension, and the point projected into this dimension is indicated by 91, but this may be anywhere as long as it is approximately equidistant from r 1 and r 2 . Since it is extremely easy to create a drive signal waveform from (b) and (c), a description of the drive signal waveform will be omitted. We have explained the case where the row that is turned on is r 1 , but if the rows that are turned on are r 1 and r 2 alternately, the row drive signal can be exchanged each time.
This operation is possible with slight modification of the decoder. Alternatively, the entire level of the drive signal may be shifted. FIGS. 10 and 1 regarding the sixth embodiment of the present invention.
This will be explained using Figure 1. The worst pattern when using display elements of 3 rows and m columns is when a pattern in which 1 row is on and 2 rows are off appears in such a way that all 3 rows are turned on at the same time. Even if this pattern exists, if the pattern that turns on is fixed, the operating margin can be improved by using asymmetric row drive signals. In this embodiment, a case will be described in which a bad pattern in which one row is on and two rows are off does not occur such that the third row is turned on. Row drive signals r 1 , r 2 ,
The relationship between r 3 and column drive signals C 0 , C 1 , C 2 , C 12 , C 13 , and C 123 is preferably arranged as shown in FIG. In other words, the column drive signal is located on the circumference of radius R centered on C 0 , but it is not symmetrical, and the distance between rows that are turned on is r 1 and r 2 , and the distance between rows that are turned on and rows that are not turned on is r 2 , r 3 and distances r 1 , r 3 . In this case, the distances r 1 and r 2 are multiplied by the distances r 1 and r 3 √2. This means that when the distance C 2 r 1 , C 2 r 3 , C 1 r 2 , C 1 r 3 , C 12 r 3 is less than R, the distance C 1 r 1 , C 2 r 2 , C 12 r 1 , C 12 r The minimum value of 2 is now the maximum. Each coordinate point corresponds exactly to a square grid point with equal side lengths. C 123 is located at a distance of 2R from C 0 perpendicular to the plane of the paper. FIG. 11 shows a waveform diagram of the drive signal obtained based on FIG. 10. The subscript of C indicates the number of rows to be turned on, and 0 indicates that no rows are to be turned on. FIGS. 12 and 1 regarding the seventh embodiment of the present invention.
This will be explained using Figure 3. In this embodiment, bad patterns do not appear in the second and third rows. That is, a case will be described in which there is no other line than the first line that is turned on due to a bad pattern. The row drive signals r 1 , r 2 , and r 3 are located on a circle with a radius R centered on the column drive signal C 0 , but they are not symmetrical, and the distance between the rows that turn on in a bad pattern and the rows that do not turn on. r 1 , r 2 and r 1 , r 3 should be larger than the distance r 2 , r 3 between the rows that do not turn on, and the distance C 1 r 2 , C 1 r 3 , C 12 r 3 , C 13 r 3 is less than or equal to R, and the distances C 1 r 1 , C 12 r 1 , C 12 r 2 , C 13 r 1 , and C 13 r 3 are selected to maximize the minimum value, so the distances r 1 r 2 , r 1 r 3 is (1+√2) times the distance r 2 r 3 . C 123 is located at a distance of √2+2〓2 from C 0 perpendicular to the plane of the paper. Figure 13 depicts the drive waveform based on Figure 12. When converting the z-axis direction to the third section, t 3
is increased to prevent the power supply voltage from becoming too large. The limit of the operating margin at this time is √4+2〓2. The figure in Figure 12 has 4 points r 3
C 0 r 2 C 1 is a square with one side R, and each C 12 C 13 r 1 is on the diagonal of the square, and the distance from the vertex of the square is R. However, the potential levels in Figure 13 are quite complex, and when expressed in V 1 as a unit, V 2 is (1+√2)V 1 , V 3 is √5+4〓2V 1 , and V 4 is √4.
+4=2V 1 −V 2 . An eighth embodiment of the present invention will be described using FIG. 14. In this embodiment, display elements of 4 rows and m columns are used, and a bad pattern in which 1 row is on and 3 rows are off does not appear in the first row or higher. The row drive signals r 1 , r 2 , r 3 , and r 4 are on a spherical surface with a radius R centered on the column drive signal C 0 , but they are not symmetrical, and some rows are turned on in a bad pattern and some rows are not turned on. distance
r 1 r 2 , r 1 r 3 , r 1 r 4 are the distances between the lines that do not turn on
r 2 r 3 , r 3 r 4 , r 4 r 2 and the distance
C 1 r 2 , C 1 r 3 , C 1 r 4 , C 34 r 2 , C 34 r 1 , C 23 r 1 , C 23 r 4 ,
C 24 r 1 , C 24 r 3 below R and distance C 1 r 2 , C 1 r 3 , C 1 r 4 ,
Since the minimum value of C 23 r 2 , C 23 r 3 , C 24 r 2 , C 24 r 4 , C 34 r 3 , and C 34 r 4 was chosen to be the maximum, the distance r 1 r 2 is the distance
It becomes √76 times r 2 r 3 . r 2 r 3 r 4 is 2√30 on one side
C 0 is located 3R/7 from the center of the R/7 equilateral triangle. This operating margin is 13/7. The ninth embodiment of the present invention is shown in Fig. 15, Fig. 16, and Fig. 17.
This will be explained using FIG. Figure 15 A, B,
Figures 16A and 16B show the combined arrangement of display elements when applied to a numeric display device.
FIG. 16A shows the connection of the row electrodes, and FIGS. 15 and 16B show the connections of the column electrodes 155 and 156. 1
51 is the first row electrode 152 is the second row electrode 153
The third row electrode 154 is the fourth row electrode. By combining A and B in Figure 15 or A and B in Figure 16, the numbers 0 to 9 are displayed and the decimal point is not displayed in the zero press state, so the row electrodes 155 and 156 are No matter which column you look at, the display of one row is on and the display of the other three rows is off, and the bad pattern is that the display elements of the second row are on and the display elements of the second row are off. However, it does not occur evenly in all rows, but in the first
There are no bad patterns other than turning on row and second row, first row and third row, and second row and third row. Therefore, by making the row signals asymmetric, the operating margin can be further increased than in the second embodiment. FIG. 17 is a diagram showing an ideal positional relationship between row drive signals r 1 , r 2 , r 3 , r 4 and column drive signals C 0 , C 12 , C 13 , and C 23 . The row drive signals r 1 , r 2 , r 3 , r 4 are
It is placed on a spherical surface with radius R centered on C 0 , and r 1 , r 2 , and r 3 , which are equally involved in turning on bad patterns, are placed in an equilateral triangle, and the row r 4 that does not turn on is placed on a regular triangle. vertically above the center of the triangle, the distance
Place it so that r 1 and r 4 are smaller than one side of the equilateral triangle. Distance 12 r 3 , C 12 r 4 , C 13 r 2 , C 13 r 4 , C 23 r 1 , C 23 r 4
is less than or equal to R and the distances C 12 r 1 , C 12 r 2 , C 13 r 1 , C 13 r 3 ,
If we choose to maximize the minimum value of C 23 r 2 and C 23 r 3 , the quadrilaterals C 0 r 3 C 12 r 4 , C 0 r 1 C 23 r 4 , and C 0 r 2 C 13 r 4 are is also a square with side R, and the distance r 1 r 2 is r 4 r 1
32 times, and the operating margin is 2. FIG. 18 shows an example of the waveform of the drive signal. 1st
The x, y, and z coordinates in Figure 7 are used as they are in the sections t 1 , t 2 , t 3
t 1 , so that the voltage levels are integer ratios.
The ratio of t 2 and t 3 was set to 3:1:4, and t 4 was set to t 3 /4. In the present invention, display elements are connected and arranged so that the worst-case pattern that would reduce the drive margin does not occur, or only a combination of patterns that are easier to drive is generated, and at least the worst-case pattern that reduces the drive margin is arranged. Since the drive signal of the drive system that does not display specific bad patterns including patterns is applied to the row and column electrodes, display with good contrast, display with good temperature characteristics and viewing angle characteristics, increase in the number of drive rows, and power supply It has become possible to obtain a large operating margin amid mutually contradictory demands such as reducing the number of potentials and simplifying the drive waveform, increasing the degree of design freedom to satisfy each demand, and making it possible to create superior electro-optic display devices. It becomes possible to provide

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は動作マージンの制約を示す説明グラ
フ、第2図イ,ロは本発明の第1実施例の表示要
素配置図、第3図イ,ロ,ハは本発明の第1実施
例の駆動信号のベクトル図、第4図イ,ロは本発
明の第1実施例の駆動信号波形図、第5図イ,ロ
は本発明の第2実施例の表示要素配置図、第6図
は本発明の第2実施例の駆動信号のベクトル図、
第7図は本発明の第2実施例の駆動信号波形図、
第8図は本発明の実施例を含む動作マージンの限
界値を示すグラフ、第9図は本発明の第5実施例
の駆動信号のベクトル図、第10図は本発明の第
6実施例の駆動信号のベクトル図、第11図は本
発明の第6実施例の駆動信号波形図、第12図は
本発明の第7実施例の駆動信号のベクトル図、第
13図は本発明の第7実施例の駆動信号波形図、
第14図は本発明の第8実施例の駆動信号のベク
トル図、第15図イ,ロ、第16図イ,ロは本発
明の第9実施例の表示要素配置図、第17図は本
発明の第9実施例の駆動信号のベクトル図、第1
8図は本発明の第9実施例の駆動信号波形図であ
る。 r1,r2,r3,r4……行駆動信号、C……列駆動
信号、添字はオン状態にする行の番号を示す、
C0……すべての行をオフ状態にする列駆動信
号、21−23,51−54,151−154…
…行駆動電極、24−31,55,56,15
5,156……列駆動電極、81−87……動作
マージンと行数の関係を示す曲線、84−87…
…駆動信号。
FIG. 1 is an explanatory graph showing constraints on operating margins, FIG. 2 A and B are display element arrangement diagrams of the first embodiment of the present invention, and FIG. 4A and 4B are drive signal waveform diagrams of the first embodiment of the present invention, FIGS. 5A and 5B are display element arrangement diagrams of the second embodiment of the present invention, and FIG. A vector diagram of a drive signal according to a second embodiment of the present invention,
FIG. 7 is a drive signal waveform diagram of the second embodiment of the present invention,
FIG. 8 is a graph showing the limit value of the operating margin including the embodiment of the present invention, FIG. 9 is a vector diagram of the drive signal of the fifth embodiment of the present invention, and FIG. 10 is a graph of the sixth embodiment of the present invention. FIG. 11 is a vector diagram of the drive signal, FIG. 11 is a drive signal waveform diagram of the sixth embodiment of the present invention, FIG. 12 is a vector diagram of the drive signal of the seventh embodiment of the present invention, and FIG. 13 is a vector diagram of the drive signal of the seventh embodiment of the present invention. Drive signal waveform diagram of the example,
FIG. 14 is a vector diagram of drive signals in the eighth embodiment of the present invention, FIGS. 15A and 16B, FIGS. Vector diagram of the drive signal of the ninth embodiment of the invention, 1st
FIG. 8 is a drive signal waveform diagram of a ninth embodiment of the present invention. r 1 , r 2 , r 3 , r 4 ... row drive signal, C ... column drive signal, the subscript indicates the number of the row to be turned on,
C 0 ...Column drive signal that turns off all rows, 21-23, 51-54, 151-154...
...Row drive electrode, 24-31, 55, 56, 15
5,156... Column drive electrode, 81-87... Curve showing the relationship between operating margin and number of rows, 84-87...
...Drive signal.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 行と列の電極にかかる電圧の実効値に依存し
た光学的特性をもつ表示要素をn行m列のマトリ
ツクス状に配置し、それぞれの行電極にr1
(t),r2(t),………ro(t)なる電圧の行駆
動信号を与える電気光学表示装置に於て、行の数
nによつて表現された不等式 を満足する整数をkとし、 不等式 0≦s<k、k<l<nを満足する整
数をそれぞれs、lとしたとき、 列電極のいずれの一本をとつて見ても、一つの
列電極に連結された表示要素の中でオン状態にな
る表示要素の個数がs以下とl以上の整数のうち
いずれかであるように共通のs及びlを設定する
ことにより表示パタンを限定するとともに、s個
の表示要素をオン状態にする場合とl個の表示要
素をオン状態にする場合にはその列電極に、 (ただし、r0(t)は全ての行電圧の瞬時値の平
均値 【式】はオンとすべき行に与えた行電圧について の総和) である電圧の列駆動信号を与える事を特徴とす
る、電気光学表示装置。 2 特許請求の範囲第1項において、行駆動信号
が同電位になる区間を設け、s個未満の表示要素
をオン状態にする場合とl個をこえた数の表示要
素をオン状態にする場合には、前記区間の少くと
も一部に、その列電極に、行駆動信号と異なる電
圧を印加するようにした電気光学表示装置。 3 行と列の電極にかかる電圧の実効値に依存し
た光学的特性をもつ表示要素をn行m列のマトリ
ツクス状に配置し、それぞれの行電極にr1
(t),r2(t),………ro(t)なる電圧の行駆
動信号を与える電気光学表示装置に於て、 行の数nによつて表現された不等式 を満足する整数をkとし、 不等式 0<s<k、k<l<nを満足する整
数をそれぞれs、lとしたとき、 列電極のいずれの一本をとつて見ても、一つの
列電極に連結された表示要素の中でオン状態にな
る表示要素の個数がs以下とl以上の整数のうち
いずれかであるように共通のsとlを設定するこ
とにより表示パタンを限定するとともに、s個の
表示要素をオン状態にする場合にはその列電極
に、 (ただし、r0(t)は全ての行電圧の瞬時値の平
均値 【式】はオンとすべき行に与えた行電圧について の総和) である電圧の列駆動信号を与える事を特徴とす
る、電気光学表示装置。 4 特許請求の範囲第3項において、行駆動信号
が同電位になる区間を設けて、s個未満の表示要
素をオン状態にする場合と、l個以上の表示要素
をオン状態にする場合には、前記区間の少くとも
1部に、その列電極に、行駆動信号と異なる電圧
を印加するようにした電気光学表示装置。 5 行と列の電極にかかる電圧の実効値に依存し
た光学的特性をもつ表示要素をn行m列のマトリ
ツクス状に配置し、それぞれの行電極にr1
(t),r2(t),………ro(t)なる電圧の行駆
動信号を与える電気光学表示装置に於て、 行の数nによつて表現された不等式 を満足する整数をkとし、 不等式 k<l<nを満足する整数をlとした
とき、 列電極のいずれの一本をとつて見ても、一つの
列電極に連結された表示要素の中でオン状態にな
る表示要素の個数がl以上であるように共通のl
を設定して表示パタンを限定するとともに、l個
の表示要素をオン状態にする場合にはその列電極
に、 (ただし、r0(t)は全ての行電圧の瞬時値の平
均値 【式】はオンとすべき行に与えた行電圧について の総和) である電圧の列駆動信号を与える事を特徴とす
る、電気光学表示装置。 6 特許請求の範囲第5項において、行駆動信号
が同電位になる区間を設けて、s個以下の表示要
素をオン状態にする場合とl個をこえた数の表示
要素をオン状態にする場合には、前記区間の少く
とも一部に、その列電極に、行駆動信号と異なる
電圧を印加するようにした電気光学表示装置。
[Claims] 1. Display elements having optical characteristics that depend on the effective values of the voltages applied to the row and column electrodes are arranged in a matrix of n rows and m columns, and each row electrode has r 1
(t), r 2 (t), ......r o (t) In an electro-optical display device that provides row drive signals of voltages, the inequality expressed by the number of rows n Let k be an integer that satisfies the equations 0≦s<k and k<l<n, and let s and l be integers that satisfy the inequalities 0≦s<k and k<l<n, respectively. No matter which one of the column electrodes is taken, it is one column. The display pattern is limited by setting a common s and l so that the number of display elements that are turned on among the display elements connected to the electrodes is either an integer less than or equal to s or more than or equal to l. , when turning on s display elements and turning on l display elements, the column electrodes are (However, r 0 (t) is the average value of the instantaneous values of all row voltages. An electro-optical display device characterized in that it provides a column drive signal of a voltage that is the sum of row voltages applied to rows to be turned on. 2. In claim 1, a section in which the row drive signals are at the same potential is provided, and less than s display elements are turned on, and more than l display elements are turned on. The electro-optical display device is characterized in that a voltage different from a row drive signal is applied to the column electrodes of at least a portion of the section. 3 Display elements having optical characteristics that depend on the effective values of the voltages applied to the row and column electrodes are arranged in a matrix of n rows and m columns, and each row electrode has r 1
(t), r 2 (t), ......r o (t) In an electro-optical display device that provides row drive signals of voltages, the inequality expressed by the number of rows n is Let k be an integer that satisfies the equations 0<s<k and k<l<n, and let s and l be integers that satisfy the inequalities 0<s<k and k<l<n, respectively. No matter which one of the column electrodes is taken, one column The display pattern is limited by setting a common s and l such that the number of display elements that are turned on among the display elements connected to the electrodes is either an integer less than or equal to s or more than or equal to l. , when turning on s display elements, the column electrodes are (However, r 0 (t) is the average value of the instantaneous values of all row voltages. An electro-optical display device characterized in that it provides a column drive signal of a voltage that is the sum of row voltages applied to rows to be turned on. 4 In claim 3, there is provided a section where the row drive signals have the same potential, and when less than s display elements are turned on, and when l or more display elements are turned on. An electro-optical display device, wherein a voltage different from a row drive signal is applied to a column electrode of at least a portion of the section. 5 Display elements having optical characteristics that depend on the effective values of the voltages applied to the row and column electrodes are arranged in a matrix of n rows and m columns, and each row electrode has r 1
(t), r 2 (t), ......r o (t) In an electro-optical display device that provides row drive signals of voltages, the inequality expressed by the number of rows n is When k is an integer that satisfies the inequality k<l<n, and l is an integer that satisfies the inequality k<l<n, no matter which one of the column electrodes is taken, the number of display elements connected to one column electrode is A common l such that the number of display elements that are in the on state is l or more
is set to limit the display pattern, and when l display elements are turned on, the column electrodes are (However, r 0 (t) is the average value of the instantaneous values of all row voltages. An electro-optical display device characterized in that it provides a column drive signal of a voltage that is the sum of row voltages applied to rows to be turned on. 6 In claim 5, a section in which the row drive signals are at the same potential is provided to turn on s or less display elements and turn on more than l display elements. In some cases, an electro-optic display device, wherein a voltage different from a row drive signal is applied to a column electrode of at least a part of the section.
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